CN117227724A - 在自动驾驶模式下转换到四轮驱动期间的扭矩控制 - Google Patents

在自动驾驶模式下转换到四轮驱动期间的扭矩控制 Download PDF

Info

Publication number
CN117227724A
CN117227724A CN202310656659.1A CN202310656659A CN117227724A CN 117227724 A CN117227724 A CN 117227724A CN 202310656659 A CN202310656659 A CN 202310656659A CN 117227724 A CN117227724 A CN 117227724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
torque
clutch
vehicle
wheel drive
axle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310656659.1A
Other languages
English (en)
Inventor
M·弗雷
菲利普·托米克
理查德·大卫·布伦斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN117227724A publication Critical patent/CN117227724A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/12Limiting control by the driver depending on vehicle state, e.g. interlocking means for the control input for preventing unsafe operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/082Selecting or switching between different modes of propelling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
    • B60K2023/0816Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch for varying front-rear torque distribution with a central differential
    • B60K2023/0825Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch for varying front-rear torque distribution with a central differential for adding torque to the front wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K2023/085Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles automatically actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/02Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units with the engine main axis, e.g. crankshaft axis, substantially in or parallel to the longitudinal centre line of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02Clutches
    • B60W2510/0208Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02Clutches
    • B60W2510/0275Clutch torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42Clutches or brakes
    • B60Y2400/421Dog type clutches or brakes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

本公开提供了“在自动驾驶模式下转换到四轮驱动期间的扭矩控制”。一种车辆包括主车桥、副车桥和动力传动系统。所述动力传动系统具有发动机,所述发动机联接到所述主车桥并且选择性地联接到所述副车桥。所述车辆还包括与所述副车桥相关联的离合器。控制器被编程为响应于(i)从两轮驱动转换到四轮驱动的请求以及(ii)当前发动机扭矩命令超过与所述离合器相关联的扭矩极限,超驰所述当前发动机扭矩命令以将所述发动机的扭矩减小到所述扭矩极限之下,并且响应于所述发动机的所述扭矩小于所述扭矩极限,命令所述离合器的接合。

Description

在自动驾驶模式下转换到四轮驱动期间的扭矩控制
技术领域
本公开涉及车辆全轮驱动系统,并且更具体地涉及在自动驾驶模式(例如,巡航控制)期间将两轮驱动转换为四轮驱动。
背景技术
机动车辆包括用于提供推进的动力装置,例如发动机。由发动机产生的动力可以以各种不同的配置传递到车轮,诸如后轮驱动、前轮驱动、四轮驱动或全轮驱动(AWD)。前轮驱动车辆和后轮驱动车辆包括接收动力传动系统扭矩的驱动车桥和无动力的非驱动车桥。相比之下,四轮驱动和全轮驱动能够向两个车桥提供动力。
发明内容
根据一个实施例,一种车辆包括主车桥、副车桥和动力传动系统。所述动力传动系统具有发动机,所述发动机联接到所述主车桥并且选择性地联接到所述副车桥。所述车辆还包括与所述副车桥相关联的离合器。控制器被编程为响应于(i)从两轮驱动转换到四轮驱动的请求以及(ii)当前发动机扭矩命令超过与所述离合器相关联的扭矩极限,超驰所述当前发动机扭矩命令以将所述发动机的扭矩减小到所述扭矩极限之下,并且响应于所述发动机的所述扭矩小于所述扭矩极限,命令所述离合器的接合。
根据另一个实施例,一种车辆包括主车桥;副车桥;原动机,所述原动机联接到所述主车桥;离合器,所述离合器与所述副车桥相关联并且被配置为将所述副车桥选择性地联接到所述原动机;以及控制器。所述控制器被编程为当所述车辆处于自动驾驶模式时:基于独立于加速踏板位置设定的用户指定的车辆速度设定点向所述原动机命令第一扭矩,以及响应于(i)所述第一扭矩超过阈值以及(ii)接合所述离合器的请求,向所述原动机命令小于所述第一扭矩的第二扭矩以促进所述离合器的接合。
根据又一个实施例,一种在巡航控制被激活时将车辆从两轮驱动转换到四轮驱动的方法包括响应于从两轮驱动转换到四轮驱动的请求,超驰当前发动机扭矩命令以将发动机的扭矩减小到扭矩极限之下;响应于所述发动机的所述扭矩小于所述扭矩极限,命令离合器接合以从两轮驱动转换到四轮驱动;以及响应于所述离合器接合而中断所述超驰。
附图说明
图1是根据一个或多个实施例的车辆的示意图。
图2A是处于脱离位置的示例性离合器的示意图。
图2B是处于接合位置的离合器的示意图。
图3是用于将车辆从两轮驱动转换到四轮驱动的算法的流程图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而,应理解,所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可呈现各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文公开的具体结构细节和功能细节并不解释为限制性,而仅解释为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解,参考附图中的任何一个示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而,对于特定的应用或实施方式,可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
图1示出了全轮驱动车辆100,其具有纵向安装的发动机102(一种类型的动力装置或原动机)并且是后轮偏置的。车辆100可以具有其他类型的原动机或附加的原动机。电动马达是可以在车辆100中使用的另一种类型的原动机。变速器104联接到发动机102。变速器104的输出端可以连接到分动箱106,所述分动箱选择性地为副车桥(前车桥)108提供动力。分动箱106被配置为始终经由后驱动轴112将动力引导到主(后)车桥110。驱动轴112将动力引导到后差速器,所述后差速器在左后轮116和右后轮118之间分配动力。前车桥108包括前差速器120,所述前差速器通过前驱动轴122可驱动地连接到分动箱106。在分动箱106内是将前驱动轴122选择性地联接到原动机的一个或多个离合器124。例如,当车辆100处于二轮驱动时,一个或多个离合器脱离以隔离前车桥108并且仅用后轮116、118推进车辆。当车辆100处于四轮驱动或全轮驱动时,一个或多个离合器124被接合以将由发动机102产生的动力中的至少一些引导到前车桥108。
通过接合和脱离离合器124,车辆100在两轮驱动和四轮驱动之间切换。当离合器124脱离时,动力不能从变速器104流到前车桥108的前轮;因此,车辆处于两轮驱动。当离合器124接合时,动力流到后车桥110以使用前车桥108和后车桥110推进车辆,即,四轮驱动。
车辆100可以包括车轮传感器130,诸如位于车轮中的每一个处的单独的车轮传感器130。车轮传感器130被配置为输出指示其相关联的车轮的角速度的信号。车轮传感器130与控制器132电通信。控制器132被配置为从多个车辆系统和传感器接收信号。例如,控制器132从车轮传感器130接收数据并且基于该数据确定车轮中每一个的速度。使用车轮速度,控制器132可以确定车轮中的每一个之间、车桥中的每一个之间、同一车桥的车轮之间之间的相对速度,车辆的纵向速度等,以确定用于控制车辆的全轮驱动系统和其他系统的状况(以及其他状况)。例如,控制器132可以被编程为基于与前轮相关联的速度传感器130来确定前车桥108的平均车轮速度,并且基于后轮的速度传感器130来确定后车桥110的平均车轮速度。控制器132还可以被编程为比较前车桥108和后车桥110的平均车轮速度以确定在这些车桥之间的相对车轮滑移。
控制器132,诸如动力传动系统控制单元(PCU)、发动机控制模块(ECM)和全轮驱动控制器,尽管被示出为一个控制器,但是可以是更大的控制系统的一部分,并且可以由整个车辆100的各种其他控制器(诸如车辆系统控制器(VSC))控制。应理解,控制器132和一个或多个其他控制器可以被统称为“控制器”,所述控制器响应于来自各种传感器的信号而控制功能,诸如发动机扭矩命令、安排变速器换挡、操作全轮驱动系统的离合器等。控制器132可以包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质进行通信的一个或多个微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括例如呈只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)的易失性和非易失性存储装置。KAM是可用于在CPU断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可使用许多已知存储器装置中的任一种来实施,诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置,所述数据中的一些表示由控制器用于控制车辆的可执行指令。
控制器132经由输入/输出(I/O)接口与各种车辆传感器和致动器通信,所述I/O接口可以实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。替代地,可以在将特定信号供应给CPU之前使用一个或多个专用硬件或固件芯片来调节和处理所述特定信号。如图1的代表性实施例中总体上所示,控制器132可以将信号传送到发动机102、变速器104、分动箱106、车轮传感器130等和/或从其传送信号。尽管未明确示出,但本领域普通技术人员将认识到在上文标识的子系统中的每一个内可由控制器82控制的各种功能或部件。参数、系统和/或部件的代表性示例可以使用由控制器执行的控制逻辑直接或间接地致动。
车辆100包括用于设定针对发动机102的驾驶员需求扭矩的加速踏板107。加速踏板107可以是电子的,这意味着在踏板107与发动机的节气门之间没有机械连接。相反地,踏板107包括感测加速踏板107的踏板位置并且向控制器132输出指示踏板位置的信号(数据)的传感器。控制器132解释该数据并且基于一个或多个查找表来确定驾驶员需求扭矩。然后,控制器132命令发动机产生驾驶员需求扭矩。
控制器132被配置为估计由动力装置(例如,发动机102)产生的扭矩。对于内燃发动机,控制器132可以基于进入发动机的空气和燃料的量来确定产生的扭矩。可以通过测量发动机消耗的空气和燃料并考虑来自摩擦、附件、流体泵送和其他辅助动力消耗装置的损失以确定车轮处可用的净扭矩来计算车轮处的动力传动系统扭矩估计值。控制器132可以将产生的实际扭矩与命令扭矩进行比较,并且根据需要进行调整以减小误差。
离合器124可以是牙嵌式离合器或其他类型的互相啮合离合器。这种类型的离合器要求其两侧的速度基本同步,以便平稳地接合,并且在某些情况下,平稳地脱离。离合器124可以包括或可以不包括速度同步机构,例如同步器环或锥体。离合器124不需要完美的速度同步以便平稳地接合。而是,输入扭矩的减小足以平稳地接合离合器124。例如,在从两轮驱动转换到四轮驱动期间,驾驶员可以释放加速踏板107以减小发动机扭矩,并且反之亦然。(在一些应用中,不需要减小发动机扭矩来转换到两轮驱动。)
参考图2A和图2B,离合器124可以包括可操作地联接到原动机(例如,发动机102)的第一部件140。离合器124的第二部件142可操作地联接到副车桥,例如,前车桥108。第一部件140包括被配置为与第二部件142的接合特征件146啮合的接合特征件144。离合器124包括图2A中所示的脱离位置和图2B中所示的接合位置。在脱离位置,第一部件140和第二部件142间隔开,使得接合特征件144、146不接触。此时,部件140和142可以彼此独立地旋转。在分动箱106的背景下,当离合器124脱离时,不驱动第二部件142。通过使第一部件140和第二部件142朝向彼此滑动来接合离合器,使得接合特征件144和146彼此啮合。在该位置,第一部件140和第二部件142通过接合特征件144和146之间的接合而一致地旋转。接合特征件可以是齿、嵌齿、花键或被配置为在两个部件之间传递相对运动的任何其他特征件。虽然所示的离合器124包括在面上的接合特征件,但是接合特征件也可以放置在部件140和142的圆周表面上。例如,部件140可以包括套筒部分,所述套筒部分的直径大于第二部件142,所述第二部件包括在其外径上的与套筒的内径上的特征件接合的特征件。
车辆100可以包括一种或多种自动驾驶模式,其中控制器独立于驾驶员自主地控制一个或多个驾驶功能。例如,车辆100可以包括巡航控制,其中控制器控制节气门输入(也称为驾驶员需求扭矩)以维持设定的车辆速度(有时称为用户指定的车辆速度设定点)。另一种自动驾驶模式是自适应巡航控制(ACC),其中控制器监测交通并且基于速度设定点(经由节气门和制动器输入)控制车辆的速度并且感测交通状况。又一种自动驾驶模式是自主驾驶,其中控制器控制转向、制动和节气门输入。前述仅是示例性列表,并且未穷举车辆100的所有不同类型的自动驾驶模式。应当理解,术语“驾驶员需要扭矩”不限于对加速踏板107的驾驶员输入,并且控制器132可以在自动驾驶模式期间独立于驾驶员设定驾驶员需求扭矩。
如上面所解释的,当从两轮驱动转换到四轮驱动时,动力传动系统可以受益于低扭矩状态。当驾驶员控制节气门输入时,这可以通过驾驶员在转换期间释放加速踏板来实现。然而,当车辆控制器在自动驾驶模式期间控制节气门输入时,控制器必须减小动力传动系统扭矩以便从两轮驱动转换到四轮驱动。一些车辆缺少这种控制器功能,并且因此在车辆处于自动驾驶模式时被禁止在两轮驱动与四轮驱动之间转换。
如下面将更详细解释的,车辆100包括允许车辆100在自动驾驶模式期间从两轮驱动转换到四轮驱动的控制逻辑。例如,控制器可以包括传动系控制模块,所述传动系控制模块将请求短持续时间的扭矩减小,以便满足接合与副车桥相关联的离合器所需的条件,并且随后在转换之后使动力传动系统扭矩斜升回到驾驶员需求扭矩。这允许车辆100保持在自动驾驶模式,同时还从两轮驱动转换到四轮驱动。
由控制器132执行的控制逻辑或功能可以由一个或多个附图中的流程图或类似图表示。这些附图提供了可使用一个或多个处理策略(诸如,事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实施的代表性控制策略和/或逻辑。因而,示出的各种步骤或功能可按示出的序列执行、并行地执行,或者在一些情况下被省略。尽管没有总是明确示出,但是本领域普通技术人员将认识到,根据所使用的特定处理策略,可重复执行示出的步骤或功能中的一者或多者。类似地,所述处理次序不一定是实现本文描述的特征和优点所必需的,而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可主要在由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如控制器132)执行的软件中实施。当然,根据特定应用,控制逻辑可在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件与硬件的组合实施。当以软件实施时,控制逻辑可提供在一个或多个计算机可读存储装置或介质中,所述计算机可读存储装置或介质存储有表示由计算机执行以控制车辆或车辆子系统的代码或指令的数据。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电存储、磁性存储和/或光学存储来保存可执行指令和相关联的校准信息、操作变量等的若干已知物理装置中的一者或多者。
图3是用于将车辆从两轮驱动转换到四轮驱动的算法200的流程图200。在操作202处,控制器接收对激活副车桥的请求,例如,转换到四轮驱动的请求。在操作204处,控制器确定发动机扭矩(或动力传动系统扭矩)是否超过阈值或极限。阈值扭矩可以基于与副车桥相关联的离合器的性质。例如,一些类型的离合器在比其他离合器更高的输入扭矩下提供平稳的接合,并且扭矩极限或阈值相应地变化。如果发动机扭矩小于阈值,则控制转到操作206,并且通过命令离合器接合将动力传动系统转换到四轮驱动。
如果发动机扭矩超过阈值,则控制转到操作208,其中控制器确定车辆是否处于自动驾驶模式。如果在操作208处为否,则在操作210处向驾驶员显示消息。所述消息可以显示在对驾驶员可见的仪表板或信息娱乐显示器上。所述消息可以指导驾驶员减小发动机扭矩。示例性消息文本可以是“为接合四轮驱动,释放加速踏板”。当然,本公开不限于任何特定的消息语言,并且可以向驾驶员提供传达减小发动机扭矩的概念的任何消息。
如果车辆处于自动驾驶模式,例如巡航控制,则控制器必须在副车桥的激活期间自主地减小发动机扭矩。在操作212处,控制器确定是否满足自动扭矩减小的门控(gating)条件。示例性门控条件包括加速踏板被释放、道路载荷小于阈值,例如,拖挂挂车上坡、驾驶员尚未取消自动驾驶模式、驾驶员尚未直接超驰自动驾驶模式扭矩请求(即,踩下加速踏板以加速到巡航控制设定点以上)、驾驶员尚未取消四轮驱动请求、自动驾驶模式扭矩请求不高于最大阈值等。控制器可以在扭矩斜降时继续监测门控条件,直到命令离合器接合的点。
如果不满足门控条件,则在操作214处中止扭矩减小并且不激活副车桥。然后可以在操作216处显示消息以向驾驶员指示在当前工况下不可能转换到四轮驱动。所述消息还可以包括用于将车辆置于四轮驱动激活的状况中的指令。
如果满足门控条件,则控制转到操作218并且控制器命令扭矩减小。也就是说,控制器超驰当前驾驶员需求扭矩并且命令较低的扭矩,使得离合器可以平稳地接合,以便激活副车桥。新扭矩小于或等于操作204的扭矩阈值并且基于离合器的性质。然后,在操作220处,控制器命令离合器的接合以激活副车桥,例如,转换到四轮驱动。控制器在操作222处监测转换,并且一旦转换完成,控制就转到操作224。在操作224处,控制器再次命令驾驶员需求扭矩,以根据驾驶员的需要恢复驾驶。车辆可以使扭矩从操作218的扭矩减小斜升到驾驶员需求扭矩,而不是在转换后的操作224处突然命令驾驶员需求扭矩,以便提供平稳的动力传动系统性能。
在上述示例中,离合器位于分动箱内。本公开设想的其他车辆可以包括轮端分离离合器,所述轮端分离离合器用于将副车桥的车轮连接到动力传动系统。在申请人于2020年12月9日提交的申请号为17/116,283的共同未决申请中描述了示例轮端分离离合器,所述申请的内容通过引用整体并入本文。轮端分离离合器也可以是牙嵌式离合器,其可能需要低扭矩以实现平稳接合。上述控制策略可以用于减小扭矩,以便接合类似于上述离合器124的轮端分离离合器。应当理解,本公开不限于任何特定类型的离合器,并且可以与在离合器接合期间需要动力传动系统扭矩减小的任何硬件一起使用。
虽然上文描述了示例性实施例,但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性词语而非限制词语,并且应当理解,可在不背离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如先前所述,各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。虽然各种实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实施方式,但本领域普通技术人员应认识到,可折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性,这取决于具体应用和实施方式。这些属性可包括但不限于强度、耐久性、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。为此,就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式所期望的实施例处在本公开的范围内,并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明,提供了一种车辆,其具有:主车桥;副车桥;动力传动系统,所述动力传动系统包括发动机,所述发动机联接到所述主车桥并且选择性地联接到所述副车桥;离合器,所述离合器与所述副车桥相关联;以及控制器,所述控制器被编程为响应于(i)从两轮驱动转换到四轮驱动的请求以及(ii)当前发动机扭矩命令超过与所述离合器相关联的扭矩极限:超驰所述当前发动机扭矩命令以将所述发动机的扭矩减小到所述扭矩极限之下,并且响应于所述发动机的所述扭矩小于所述扭矩极限,命令所述离合器的接合。
根据一个实施例,所述控制器还被编程为响应于所述离合器接合,中断所述超驰。
根据一个实施例,所述控制器还被编程为响应于所述离合器接合,基于车辆速度设定点向所述发动机命令扭矩。
根据一个实施例,所述车辆速度设定点与巡航控制相关联。
根据一个实施例,所述离合器包括具有第一接合特征件的第一部件以及具有第二接合特征件的第二部件,所述第二接合特征件被配置为与所述第一接合特征件接合以接合所述离合器,其中所述第一部件和第二部件被布置为当所述第一接合特征件和第二接合特征件脱离时独立地旋转,并且被布置为当所述第一接合特征件和第二接合特征件完全接合时一致地旋转。
根据一个实施例,所述动力传动系统还包括容纳所述离合器的分动箱。
根据一个实施例,所述离合器是牙嵌式离合器。
根据一个实施例,所述主车桥是前车桥,并且所述副车桥是后车桥。
根据本发明,提供了一种车辆,其具有:主车桥;副车桥;原动机,所述原动机联接到所述主车桥;离合器,所述离合器与所述副车桥相关联并且被配置为将所述副车桥选择性地联接到所述原动机;以及控制器,所述控制器被编程为当所述车辆处于自动驾驶模式时:基于独立于加速踏板位置设定的用户指定的车辆速度设定点向所述原动机命令第一扭矩,以及响应于(i)所述第一扭矩超过阈值以及(ii)接合所述离合器的请求,向所述原动机命令小于所述第一扭矩的第二扭矩以促进所述离合器的接合。
根据一个实施例,所述控制器还被编程为响应于所述离合器接合,命令所述第一扭矩。
根据一个实施例,所述用户指定的车辆速度设定点与巡航控制相关联。
根据一个实施例,所述自动驾驶模式是巡航控制。
根据一个实施例,所述用户指定的车辆速度设定点与巡航控制相关联。
根据一个实施例,所述自动驾驶模式是自适应巡航控制。
根据一个实施例,所述自动驾驶模式是自主驾驶模式。
根据一个实施例,所述原动机是发动机。
根据一个实施例,所述离合器包括具有第一接合特征件的第一部件以及具有第二接合特征件的第二部件,所述第二接合特征件被配置为与所述第一接合特征件接合以接合所述离合器,其中所述第一部件和第二部件被布置为当所述第一接合特征件和第二接合特征件脱离时独立地旋转,并且被布置为当所述第一接合特征件和第二接合特征件完全接合时一致地旋转。
根据一个实施例,所述离合器是牙嵌式离合器。
根据本发明,一种在巡航控制被激活时将车辆从两轮驱动转换到四轮驱动的方法包括:响应于从两轮驱动转换到四轮驱动的请求,超驰当前发动机扭矩命令以将发动机的扭矩减小到扭矩极限之下;响应于所述发动机的所述扭矩小于所述扭矩极限,命令离合器接合以从两轮驱动转换到四轮驱动;以及响应于所述离合器接合而中断所述超驰。
在本发明的一个方面,所述离合器是牙嵌式离合器。

Claims (15)

1.一种车辆,其包括:
主车桥;
副车桥;
动力传动系统,所述动力传动系统包括发动机,所述发动机联接到所述主车桥并且选择性地联接到所述副车桥;
离合器,所述离合器与所述副车桥相关联;以及
控制器,所述控制器被编程为响应于(i)从两轮驱动转换到四轮驱动的请求以及(ii)当前发动机扭矩命令超过与所述离合器相关联的扭矩极限:
超驰所述当前发动机扭矩命令以将所述发动机的扭矩减小到所述扭矩极限之下,并且
响应于所述发动机的所述扭矩小于所述扭矩极限,命令所述离合器的接合。
2.如权利要求1所述的车辆,其中所述控制器还被编程为响应于所述离合器接合,中断所述超弛。
3.如权利要求1所述的车辆,其中所述控制器还被编程为响应于所述离合器接合,基于车辆速度设定点向所述发动机命令扭矩。
4.如权利要求4所述的车辆,其中所述车辆速度设定点与巡航控制相关联。
5.如权利要求1所述的车辆,其中所述离合器包括具有第一接合特征件的第一部件以及具有第二接合特征件的第二部件,所述第二接合特征件被配置为与所述第一接合特征件接合以接合所述离合器,其中所述第一部件和所述第二部件被布置为当所述第一接合特征件和所述第二接合特征件脱离时独立地旋转,并且被布置为当所述第一接合特征件和所述第二接合特征件完全接合时一致地旋转。
6.如权利要求5所述的车辆,其中所述动力传动系统还包括容纳所述离合器的分动箱。
7.如权利要求5所述的车辆,其中所述离合器是牙嵌式离合器。
8.如权利要求1所述的车辆,其中所述主车桥是前车桥,并且所述副车桥是后车桥。
9.一种车辆,其包括:
主车桥;
副车桥;
原动机,所述原动机联接到所述主车桥;
离合器,所述离合器与所述副车桥相关联并且被配置为将所述副车桥选择性地联接到所述原动机;以及
控制器,所述控制器被编程为当所述车辆处于自动驾驶模式时:
基于独立于加速踏板位置设定的用户指定的车辆速度设定点向所述原动机命令第一扭矩,以及
响应于(i)所述第一扭矩超过阈值以及(ii)接合所述离合器的请求,向所述原动机命令小于所述第一扭矩的第二扭矩以促进所述离合器的接合。
10.如权利要求9所述的车辆,其中所述控制器还被编程为响应于所述离合器接合,命令所述第一扭矩。
11.如权利要求9所述的车辆,其中所述用户指定的车辆速度设定点与巡航控制相关联。
12.如权利要求9所述的车辆,其中所述自动驾驶模式是巡航控制,其中所述用户指定的车辆速度设定点与所述巡航控制相关联。
13.如权利要求9所述的车辆,其中所述自动驾驶模式是自适应巡航控制,或者其中所述自动驾驶模式是自主驾驶模式。
14.如权利要求9所述的车辆,其中所述原动机是发动机。
15.一种在巡航控制被激活时将车辆从两轮驱动转换到四轮驱动的方法,所述方法包括:
响应于从两轮驱动转换到四轮驱动的请求,超驰当前发动机扭矩命令以将发动机的扭矩减小到扭矩极限之下;
响应于所述发动机的所述扭矩小于所述扭矩极限,命令离合器接合以从两轮驱动转换到四轮驱动;以及
响应于所述离合器接合而中断所述超驰。
CN202310656659.1A 2022-06-08 2023-06-05 在自动驾驶模式下转换到四轮驱动期间的扭矩控制 Pending CN117227724A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/835,733 2022-06-08
US17/835,733 US20230399003A1 (en) 2022-06-08 2022-06-08 Powertrain torque control during shift to four-wheel drive in automated-driving mode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117227724A true CN117227724A (zh) 2023-12-15

Family

ID=88874086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310656659.1A Pending CN117227724A (zh) 2022-06-08 2023-06-05 在自动驾驶模式下转换到四轮驱动期间的扭矩控制

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230399003A1 (zh)
CN (1) CN117227724A (zh)
DE (1) DE102023114738A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015129693A1 (ja) * 2014-02-28 2015-09-03 日産自動車株式会社 4輪駆動車のクラッチ制御装置
JP6179661B2 (ja) * 2014-02-28 2017-08-16 日産自動車株式会社 4輪駆動車のクラッチ制御装置
US10857881B2 (en) * 2016-11-15 2020-12-08 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Electric drivetrain for a tandem drive axle
EP3851592A3 (en) * 2019-12-28 2021-11-03 Kubota Corporation Communication system for working machine
GB2594275B (en) * 2020-04-21 2022-10-05 Jaguar Land Rover Ltd Apparatus and method for controlling an electric machine
US11230288B1 (en) * 2020-09-28 2022-01-25 GM Global Technology Operations LLC Optimized regenerative braking for hybrid electric vehicle (HEV) powertrain configurations
JP7444087B2 (ja) * 2021-01-21 2024-03-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP7388395B2 (ja) * 2021-05-28 2023-11-29 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
JP2023163739A (ja) * 2022-04-28 2023-11-10 トヨタ自動車株式会社 隊列走行システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023114738A1 (de) 2023-12-14
US20230399003A1 (en) 2023-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108437849B (zh) 再生制动系统和方法
CN108340908B (zh) 车辆动力传动系统控制器和方法
US10144284B2 (en) Four-wheel drive vehicle control system and methods
US11046299B2 (en) Methods and system for operating a four wheel drive electric vehicle
CN107415928B (zh) 混合动力电动车辆蠕动控制
US9340199B1 (en) Method of braking in hybrid vehicle
US10137774B2 (en) Control device for 4WD vehicle
CN106985812B (zh) 车辆
CN108819936B (zh) 混合动力车辆中的再生制动效率优化
CN105905110B (zh) 混合动力车辆中的电池充电策略
CN101146985B (zh) 车辆及车辆控制方法
US9758037B2 (en) Control system for four-wheel drive vehicle
CN104828070A (zh) 消除混合动力车辆中的滑移扭矩
CN106064622B (zh) 混合动力/电动车辆马达控制
CN110901625B (zh) 用于控制在滑行模式下的车辆的方法和装置
US10471941B2 (en) Power capture during a line lock event
CN112848884A (zh) 用于启动辅助车桥的系统和方法
CN111788096A (zh) 用于车辆的控制系统
US10150480B2 (en) Vehicle all-wheel drive control system
US10487790B1 (en) Vehicle and engine start/stop method for a vehicle
CN111356619A (zh) 具有处于低速档的分动箱的混合动力的动力总成系统和操作
US11400912B2 (en) Coasting management control of a vehicle with a road speed governor
CN111819100A (zh) 用于控制驱动力矩的方法和用于执行该方法的传动系组件
CN111051115B (zh) 运行机动车、尤其是汽车的方法以及机动车
CN117227724A (zh) 在自动驾驶模式下转换到四轮驱动期间的扭矩控制

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication